#include <unistd.h>
// 包含环形队列类定义头文件
#include "RingQueue.hpp"
// 包含线程类定义头文件
#include "Thread.hpp"
// 包含任务类定义头文件
#include "Task.hpp"
// 包含字符串处理相关的标准库
#include <string>
// 包含动态数组容器相关的标准库
#include <vector>
// 包含Unix标准函数库，提供sleep等系统调用
#include <unistd.h>
// 包含时间处理相关的标准库
#include <ctime>
#include <iomanip> // 添加用于格式化输出的头文件

// 我们需要的是向队列中投递任务
// 引入ThreadModule命名空间
using namespace ThreadModule;
// 定义环形队列类型别名，队列中存储的是Task类型对象
using ringqueue_t = RingQueue<Task>;

/**
 * 消费者函数：从环形队列中获取并执行任务
 * @param rq 环形队列的引用
 * @param name 消费者线程的名称标识
 */
void Consumer(ringqueue_t &rq, std::string name)
{
    std::cout << "消费者线程 [" << name << "] 已启动..." << std::endl << std::flush;
    int count = 0;
    while (true)
    {
        // 模拟消费者处理任务的时间间隔
        sleep(2);
        // 1. 消费任务
        // 创建任务对象
        Task t;
        std::cout << "消费者 [" << name << "] 正在等待任务..." << std::endl << std::flush;
        // 从环形队列中取出一个任务，会阻塞直到有任务可取
        rq.Pop(&t);
        count++;
        std::cout << "消费者处理任务: " << "[" << name << "] - 任务计数: " << count << std::endl << std::flush;
        // 2. 处理任务
        // 执行取出的任务（调用任务对象的函数调用运算符）
        t();
    }
}

/**
 * 生产者函数：向环形队列中投递任务
 * @param rq 环形队列的引用
 * @param name 生产者线程的名称标识
 */
void Productor(ringqueue_t &rq, std::string name)
{
    std::cout << "生产者线程 [" << name << "] 已启动..." << std::endl << std::flush;
    // 初始化随机数生成器，使用当前时间和线程ID进行异或运算作为种子
    srand(time(nullptr) ^ pthread_self());
    int count = 0;
    while (true)
    {
        // 获取任务
        // 生产任务
        sleep(1); // 添加短暂休眠使输出更易观察
        // 向环形队列中投递一个Download任务
        rq.Enqueue(Download);
        count++;
        std::cout << "生产者: " << "[" << name << "] 生产了一个任务 - 任务计数: " << count << std::endl << std::flush;
        // cnt--;
    }
}

/**
 * 通用线程初始化函数：创建指定数量的线程并添加到线程容器中
 * @param threads 线程容器指针
 * @param num 要创建的线程数量
 * @param rq 环形队列引用，用于传递给线程函数
 * @param func 线程函数指针（Consumer或Productor）
 * @param who 线程类型标识（"consumer"或"productor"）
 */
void InitComm(std::vector<Thread<ringqueue_t>> *threads, int num, ringqueue_t &rq, func_t<ringqueue_t> func, const std::string &who)
{
    for (int i = 0; i < num; i++)
    {
        // 创建线程名称，格式为"thread-序号-类型"
        std::string name = "thread-" + std::to_string(i + 1) + "-" + who;
        // 使用emplace_back在容器末尾直接构造Thread对象
        threads->emplace_back(func, rq, name);
        // threads->back()->Start(); 若使用这个会出问题
    }
}

/**
 * 消费者线程初始化函数：创建指定数量的消费者线程
 * @param threads 线程容器指针
 * @param num 要创建的消费者线程数量
 * @param rq 环形队列引用
 */
void InitConsumer(std::vector<Thread<ringqueue_t>> *threads, int num, ringqueue_t &rq)
{
    // 调用通用初始化函数，指定Consumer函数和"consumer"标识
    InitComm(threads, num, rq, Consumer, "consumer");

}

/**
 * 生产者线程初始化函数：创建指定数量的生产者线程
 * @param threads 线程容器指针
 * @param num 要创建的生产者线程数量
 * @param rq 环形队列引用
 */
void InitProductor(std::vector<Thread<ringqueue_t>> *threads, int num, ringqueue_t &rq)
{
    // 调用通用初始化函数，指定Productor函数和"productor"标识
    InitComm(threads, num, rq, Productor, "productor");

}

/**
 * 等待所有线程结束函数
 * @param threads 线程容器引用
 */
void WaitAllThread(std::vector<Thread<ringqueue_t>> &threads)
{
    for (auto &thread : threads)
    {
        // 调用每个线程的Join方法，等待线程结束
        thread.Join();
    }
}

/**
 * 启动所有线程函数
 * @param threads 线程容器引用
 */
void StartAll(std::vector<Thread<ringqueue_t>> &threads)
{
    for(auto &thread : threads)
    {
        // 打印正在启动的线程名称
        std::cout << "start: " << thread.name() << std::endl;
        // 调用每个线程的Start方法，启动线程
        thread.Start();
    }
}

/**
 * 主函数：程序入口点
 */
int main()
{
    // 禁用标准输出缓冲，确保实时显示信息
    std::cout.setf(std::ios::unitbuf);
    
    std::cout << "=== 环形队列生产者-消费者示例程序 ===" << std::endl;
    std::cout << "创建队列容量为10的环形队列..." << std::endl;
    // 创建环形队列对象，队列容量为10个任务
    ringqueue_t *rq = new ringqueue_t(10);
    // 创建线程容器，用于存储所有生产者和消费者线程
    std::vector<Thread<ringqueue_t>> threads;
    // std::vector<Thread<ThreadData>> threads;

    std::cout << "初始化1个生产者线程..." << std::endl;
    // 初始化1个生产者线程，将其添加到线程容器中
    InitProductor(&threads, 1, *rq);
    std::cout << "初始化1个消费者线程..." << std::endl;
    // 初始化1个消费者线程，将其添加到线程容器中
    InitConsumer(&threads, 1, *rq);

    std::cout << "启动所有线程..." << std::endl;
    // 启动线程容器中的所有线程，开始生产和消费过程
    StartAll(threads);
    
    std::cout << "主线程等待中...(按Ctrl+C终止程序)" << std::endl;
    // 等待所有线程执行完毕（由于线程中有无限循环，实际上会一直阻塞在这里）
    WaitAllThread(threads);

    return 0;
}